Bài 5 Cấu tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học A/ Câu hỏi đầu bài Mở đầu trang 35 SGK Hóa học 10 Cách đây hàng nghìn năm, người ta chỉ biết đến một số nguyên tố như đồng (copper), bạc (silver) và[.]
Bài Cấu tạo bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học A/ Câu hỏi đầu Mở đầu trang 35 SGK Hóa học 10: Cách hàng nghìn năm, người ta biết đến số nguyên tố đồng (copper), bạc (silver) vàng (gold) Mãi đến năm 1700, có 13 nguyên tố xác định Khi đó, nhà hóa học nghi ngờ cịn nhiều ngun tố bí ẩn khác chưa khám phá Bằng việc sử dụng phương pháp khoa học đại, thập kỉ (1765 – 1775) có thêm nguyên tố hóa học xác định Trong đó, có khí khơng màu hydrogen, nitrogen oxygen Tính đến năm 2016, tổng cộng có 118 nguyên tố hóa học xác định bảng tuần hồn ngun tố hóa học Trong bảng tuần hoàn, nguyên tố xếp theo nguyên tắc có mối liên hệ với cấu hình electron nguyên tử nguyên tố đó? Trả lời: Trong bảng tuần hồn, ngun tố xếp theo nguyên tắc: - Các nguyên tố xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử - Các nguyên tố có số lớp electron nguyên tử cấu hình electron tương tự xếp chu kì - Các ngun tố mà ngun tử có cấu hình electron tương tự xếp nhóm ⇒ Biết cấu hình electron ngun tử xác định vị trí ngun tố bảng tuần hồn ngược lại B/ Câu hỏi Lịch sử phát minh định luật tuần hoàn bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học Hình thành kiến thức trang 36 SGK Hóa học 10: Quan sát hình 5.1, mơ tả bảng tuần hồn ngun tố hóa học Mendeleev Nhận xét cách xếp nguyên tố hóa học theo chiều từ xuống cột Trả lời: Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học Mendeleev gồm kí hiệu ngun tố hóa học khối lượng nguyên tử chúng Cách xếp nguyên tố theo Mendeleev: Các nguyên tố xếp vào hàng cột theo chiều tăng dần khối lượng nguyên tử, bắt đầu hàng tính chất nguyên tố bắt đầu lặp lại Hình thành kiến thức trang 36 SGK Hóa học 10: Quan sát hai nguyên tố Te I Hình 5.1, em nhận thấy điều khác thường? Trả lời: Quan sát hai nguyên tố Te I Hình 5.1 ta thấy: Nguyên tố Te có khối lượng nguyên tử (bằng 128) lớn khối lượng nguyên tử I (bằng 127) xếp I Hình thành kiến thức trang 36 SGK Hóa học 10: Hãy cho biết dấu chấm hỏi bảng tuần hồn hình 5.1 có hàm ý gì? Trả lời: Các dấu chấm hỏi bảng tuần hồn hình 5.1 (cụ thể 10 dấu chấm hỏi) dự đoán Mendeleev nguyên tố (gồm 10 nguyên tố) Trong có nguyên tố (sau Sc; Ga Ge) ông miêu tả tỉ mỉ tính chất vật lí đơn chất số hợp chất chúng, ngun tố cịn lại vị trí chúng bảng tuần hồn khơng thuận lợi cho việc tiên đốn, nên ơng ước lượng khối lượng nguyên tử chúng Hình thành kiến thức trang 36 SGK Hóa học 10: Quan sát hình 5.2, cho biết nguyên tố Sc, Ga Ge nằm vị trí bảng tuần hồn Mendeleev (Hình 5.1) Trả lời: - Dựa vào bảng tuần hồn (Hình 5.2) ta thấy: + Sc có khối lượng nguyên tử 44,96 (≈ 45) ⇒ Trong bảng tuần hồn Mendeleev (Hình 5.1) Sc nằm Ca (khối lượng nguyên tử 40) Er (khối lượng nguyên tử 56) + Ga có khối lượng nguyên tử 69,72 đứng sau Al, cạnh Zn ⇒ Trong bảng tuần hồn Mendeleev (Hình 5.1) Ga dự đốn có khối lượng ngun tử 68 nằm Zn (khối lượng nguyên tử 65,2), cạnh Al + Ge có khối lượng nguyên tử 72,64 ⇒ Trong bảng tuần hồn Mendeleev (Hình 5.1) Ge dự đốn có khối lượng ngun tử 70, nằm As (khối lượng nguyên tử 75) nằm Ga Bảng tuần hoàn ngun tố hóa học Hình thành kiến thức trang 38 Hóa học 10: Quan sát hình 5.3, em nêu thơng tin có ngun tố aluminium Trả lời: Các thơng tin có nguyên tố aluminium: Số hiệu nguyên tử: 13 Kí hiệu hóa học: Al Tên nguyên tố: Aluminium Nguyên tử khối trung bình: 26,98 Độ âm điện: 1,61 Cấu hình electron: [Ne]3s23p1 Số oxi hóa: Luyện tập trang 38 SGK Hóa học 10: Quan sát Hình 5.3, cho biết số electron lớp cùng, số proton nguyên tử aluminium Trả lời: Dựa vào cấu hình electron xác định nguyên tử aluminium có electron lớp ngồi Dựa vào số hiệu nguyên tử (Z) = 13, xác định nguyên tử aluminium có 13 electron Hình thành kiến thức trang 38 SGK Hóa học 10: Quan sát hình 5.4, nhận xét số lớp electron nguyên tử nguyên tố chu kì Trả lời: Các ngun tố thuộc chu kì có lớp electron Các nguyên tố thuộc chu kì có lớp electron ⇒ Các nguyên tố chu kì có số lớp electron ngun tử Luyện tập trang 38 SGK Hóa học 10: Dựa vào cấu hình electron, em cho biết ngun tố có số hiệu nguyên tử 20 thuộc chu kì bảng tuần hồn Trả lời: Cấu hình electron ngun tử nguyên tố có Z = 20 là: 1s22s22p63s23p64s2 ⇒ Số thứ tự chu kì = số lớp electron = Hình thành kiến thức trang 38 SGK Hóa học 10: Quan sát hình 5.2, nhận xét đặc điểm cấu hình electron nguyên tử nguyên tố nhóm A Trả lời: Các nguyên tố nhóm A có số electron lớp ngồi Hình thành kiến thức trang 38 SGK Hóa học 10: Quan sát nhóm VIIIB bảng tuần hồn, cho viết nhóm có đặc điểm khác biệt so với nhóm cịn lại Trả lời: Bảng tuần hồn có 18 cột, chia thành nhóm A (từ IA đến VIIIA) nhóm B (IB đến VIIIB) Mỗi cột tương ứng với nhóm, riêng nhóm VIIIB có cột Hình thành kiến thức trang 39 SGK Hóa học 10: Quan sát Hình 5.5, nhận xét quan hệ số electron hóa trị nguyên tử với số thứ tự nhóm nguyên tố nhóm A Trả lời: Với nguyên tố nhóm A: Số electron hóa trị ngun tử số thứ tự nhóm Hình thành kiến thức 10 trang 39 SGK Hóa học 10: Quan sát hình 5.2, dựa vào cấu hình electron nguyên tử, nhận xét mối quan hệ số electron hóa trị nguyên tử nguyên tố với số thứ tự nhóm nguyên tố nhóm B Nêu rõ trường hợp đặc biệt Trả lời: Các nguyên tố nhóm B: Số thứ tự nhóm tổng số electron thuộc hai phân lớp (n -1)d ns Nếu tổng số electron hai phân lớp nguyên tử 8, 9, 10 ngun tố thuộc nhóm VIIIB; 11 thuộc nhóm IB; 12 thuộc nhóm IIB Hình thành kiến thức 11 trang 39 SGK Hóa học 10: Dựa vào cấu hình electron, cho biết nguyên tố có số hiệu nguyên tử 6, 8, 18, 20 thuộc khối nguyên tố bảng tuần hoàn Chúng kim loại, phi kim hay khí Trả lời: Số hiệu ngun Cấu hình electron Khối nguyên tố Tính chất 1s22s22p2 p Phi kim 1s22s22p4 p Phi kim 18 1s22s22p63s23p6 p Khí 20 1s22s22p63s23p64s2 s Kim loại tử Luyện tập trang 40 SGK Hóa học 10: Nitrogen thành phần dinh dưỡng cần thiết cho sinh trưởng, phát triển sinh sản thực vật Biết nitrogen có số hiệu nguyên tử a) Viết cấu hình electron nitrogen b) Nitrogen nguyên tố s, p, d hay f? c) Nitrogen kim loại, phi kim hay khí hiếm? Trả lời: a) Cấu hình electron nitrogen: 1s22s22p3 hay [He] 2s22p3 b) Nitrogen thuộc nhóm VA ⇒ nitrogen nguyên tố p Hoặc dựa vào cấu hình electron lớp ngồi có dạng ns2npa xác định c) Nitrogen có electron lớp ngồi ⇒ phi kim Hình thành kiến thức 12 trang 40 SGK Hóa học 10: Quan sát hình 5.2, nhận xét chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử nguyên tố chu kì nhóm Trả lời: + Trong chu kì, theo chiều từ trái sang phải, điện tích hạt nhân tăng dần; + Trong nhóm, theo chiều từ xuống dưới, điện tích hạt nhân tăng dần; Vận dụng trang 40 SGK Hóa học 10: Silicon nguyên tố phổ biến có nhiều ứng dụng sống Silicon siêu tinh khiết chất bán dẫn, dùng kĩ thuật vô tuyến điện tử Ngồi ra, ngun tố cịn sử dụng để chế tạo pin mặt trời nhằm mục đích chuyển đổi lượng ánh sáng thành lượng điện để cung cấp cho thiết bị tàu vũ trụ Xác định vị trí nguyên tố silicon (Z = 14) bảng tuần hồn Trả lời: Cấu hình electron nguyên tố silicon (Z = 14): 1s22s22p63s23p2 hay [Ne]3s23p2 Vậy silicon ở: + Ô thứ 14 Z = 14; + Chu kì có lớp electron; + Nhóm IVA có electron lớp ngồi cùng, ngun tố p Bài tập Bài tập trang 42 SGK Hóa học 10: Viết cấu hình electron xác định vị trí nguyên tố sau bảng tuần hoàn Cho biết chúng thuộc khối nguyên tố (s, p, d, f) chúng kim loại, phi kim hay khí hiếm: a) Neon tạo ánh sáng màu đỏ sử dụng ống phóng điện chân không, sử dụng rộng rãi biển quảng cáo Cho biết Ne có số hiệu nguyên tử 10 b) Magnesium sử dụng để làm cho hợp kim bền nhẹ, đặc biệt sử dụng cho ngành cơng nghiệp hàng khơng Cho biết Mg có số hiệu nguyên tử 12 Trả lời: a) Cấu hình electron Ne (Z = 10): 1s22s22p6 + Ne thuộc khối nguyên tố p; + Ne có electron lớp ngồi ⇒ khí b) Cấu hình electron Mg (Z = 12): 1s22s22p63s2 hay [Ne]3s2 + Mg thuộc khối ngun tố s; + Mg có electron lớp ngồi ⇒ kim loại Bài tập trang 42 SGK Hóa học 10: Dãy gồm nguyên tố có tính chất hóa học tương tự nhau? Vì sao? a) Oxygen (Z = 8), nitrogen (Z = 7), carbon (Z = 6) b) Lithium (Z = 3), sodium (Z = 11), potassium (Z = 19) c) Helium (Z = 2), neon (Z = 10), argon (Z = 18) Trả lời: Dãy (b) (c) gồm nguyên tố có tính chất hóa học tương tự Giải thích: Các ngun tố thuộc nhóm bảng tuần hồn có tính chất hóa học tương tự nhau: + Dãy (b) gồm nguyên tố thuộc nhóm IA; + Dãy (c) gồm nguyên tố thuộc nhóm VIIIA Bài tập trang 42 SGK Hóa học 10: Viết cấu hình electron nguyên tử nguyên tố sau: a) Nguyên tố thuộc chu kì 4, nhóm IIA b) Ngun tố khí thuộc chu kì Trả lời: a) Ngun tố thuộc chu kì ⇒ có lớp electron Thuộc nhóm IIA ⇒ Có electron lớp ngồi cùng, nguyên tố s ⇒ Cấu hình electron nguyên tử nguyên tố là: 1s22s22p63s23p64s2 hay [Ar]4s2 b) Nguyên tố khí ⇒ Thuộc nhóm VIIIA Thuộc chu kì ⇒ Có lớp electron ⇒ Cấu hình electron ngun tử nguyên tố là: 1s22s22p63s23p6 ... bảng tuần hồn ngun tố hóa học Hình thành kiến thức trang 36 SGK Hóa học 10: Quan sát hình 5.1, mơ tả bảng tuần hồn ngun tố hóa học Mendeleev Nhận xét cách xếp nguyên tố hóa học theo chiều từ xuống... tố hóa học Hình thành kiến thức trang 38 Hóa học 10: Quan sát hình 5.3, em nêu thơng tin có ô nguyên tố aluminium Trả lời: Các thông tin có ngun tố aluminium: Số hiệu ngun tử: 13 Kí hiệu hóa học: ... SGK Hóa học 10: Quan sát hình 5.2, nhận xét đặc điểm cấu hình electron nguyên tử nguyên tố nhóm A Trả lời: Các nguyên tố nhóm A có số electron lớp ngồi Hình thành kiến thức trang 38 SGK Hóa học